Question néophyte sur AC vs DC (en particulier pour alimenter une maison)


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Ici aux États-Unis, le réseau électrique est AC. J'ai entendu dire que le courant alternatif permet la transmission de puissance à de plus grandes distances avec moins de perte. Cependant, avec l'avènement des panneaux solaires, il semblerait que l'on pourrait générer de l'énergie CC directement et alimenter la maison de cette façon. Il n'y a pas de grandes distances impliquées.

Pourquoi cela ne se fait-il pas? Autant que je sache, les panneaux solaires alimentent le réseau électrique principal. Cela signifie qu'ils convertissent le courant continu en courant alternatif, probablement avec une certaine perte. Pourriez-vous alimenter toute votre maison en utilisant DC? En supposant que vous viviez dans un endroit ensoleillé et que vous disposiez de suffisamment d'espace sur le toit, pourriez-vous tout alimenter (réfrigérateur, climatisation, etc.), peut-être stocker l'énergie dans des piles pour une utilisation nocturne? Je suppose que vous auriez besoin de tous les nouveaux appareils fonctionnant avec DC?

Il semblerait qu'un petit prix à payer soit indépendant de l'énergie. Pourriez-vous réutiliser vos fils de maison existants? Je n'en ai jamais entendu parler, je suppose donc qu'il y a des obstacles majeurs. Quelqu'un pourrait-il me donner l'explication du profane pour expliquer pourquoi c'est une mauvaise idée, ou impossible, ou tout simplement pas fait?


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Le courant alternatif ne permet pas intrinsèquement la transmission avec moins de pertes, contrairement à la haute tension. Le courant alternatif est beaucoup plus facile à transformer en haute tension avec la technologie des années 1900. S'ils pouvaient changer les tensions DC tout aussi facilement à l'époque, notre réseau électrique aurait pu être DC.
whatsisname

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Pour info, ce fut un grand débat dans les années 1880, appelé la guerre des courants . AC a gagné. Notez également que le réseau téléphonique distribue l'alimentation CC.
The Photon

Vous pourriez être surpris d'apprendre que de nombreux véhicules électriques et hybrides (qui dépendent de batteries CC) utilisent des moteurs à courant alternatif.
nispio

Réponses:


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Ce n'est pas impossible, c'est juste plus compliqué et cher. Tout dans votre maison est conçu pour fonctionner depuis AC. De nombreux produits plus petits acceptent le courant continu, mais ils sont livrés avec un adaptateur secteur car c'est la seule source disponible d'alimentation continue et peu coûteuse presque partout. La tension requise peut être différente pour chaque appareil. La chose la plus proche d'une norme pour l'alimentation CC est probablement USB 5.0V, qui n'offre que suffisamment de courant pour les petits gadgets et rien de plus grand.

Le fonctionnement d'une maison à énergie solaire est grosso modo: panneau solaire au chargeur de batterie à batterie, à l'onduleur DC-AC aux prises murales, plus un autre régulateur et compteur de puissance si vous réinjectez de l'énergie supplémentaire dans le réseau, ce qui n'est pas une exigence. On pourrait alimenter une maison directement avec un courant continu non réglementé à partir de la batterie si les appareils étaient conçus pour fonctionner à partir de celle-ci, mais la plupart ne le sont pas. Si la tension de la batterie devait être régulée avant d'être distribuée à la maison, tout ce que vous feriez vraiment serait d'échanger l'onduleur DC-AC contre un régulateur DC-DC, essentiellement une boîte différente avec un coût similaire.

En raison de la petite taille du marché des appareils CC (pour le moment), ils seraient plus difficiles à trouver et probablement plus chers que les appareils CA. Si un moment vient où presque toutes les maisons ont de l'énergie solaire sur le toit, elles pourraient être tout aussi faciles à acheter et à entretenir.

En ce qui concerne la réutilisation du câblage, un fil n'est qu'une bande de cuivre et peu importe si vous y mettez du CA ou du CC, SI vous restez dans les limites de ses capacités. Si vous deviez faire passer beaucoup plus de courant à travers le fil en raison d'une tension plus basse, vous pourriez avoir besoin de fils plus épais, de différentes caractéristiques de sécurité dans les boîtiers de câblage, de fusibles de puissance supérieure, etc. Vous voudriez des fiches différentes sur les prises afin que personne ne se trompe en branchant un appareil CA sur une prise fournissant du CC.

Dans l'ensemble, il est moins cher et plus simple de mettre un onduleur DC-AC sur la batterie que de vider tout le système électrique de la maison et de le reconstruire, ainsi que d'acheter tous les nouveaux appareils, et d'avoir toujours besoin d'un petit onduleur DC-AC dans chaque pièce pour les appareils qui ne peuvent pas être rachetés pour fonctionner à partir de DC - qui pour le moment sont presque tous les gadgets. Vous pourriez penser que l'onduleur CA offre une «compatibilité descendante» avec les cent dernières années des appareils électriques.


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Si un néophyte a lu jusqu'ici, il pourrait être utile de définir "SMPS" - c'est une alimentation à découpage. Presque tous les ordinateurs de bureau (99,99 ...%) en contiennent un, tout comme un onduleur, une alimentation sans coupure.

[PS: Ceci étant mon premier post sur SE, je dois admettre que je me laisse emporter par l'histoire et les sujets liés à la périphérie. Coupable comme accusé?]

À l'intérieur, le SMPS utilise un redresseur pour convertir le CA entrant en CC, qui alimente un onduleur haute fréquence *. (Un onduleur convertit le courant continu en courant alternatif.) Le courant alternatif de cet onduleur alimente un petit transformateur nettement plus petit qu'un transformateur 60 Hz de même puissance, peut-être 10% aussi gros, si cela. Le transformateur fournit les tensions CC nécessaires à partir de plusieurs enroulements secondaires via des redresseurs. Dans un sens, ce n'est pas très différent d'une courroie d'entraînement dans le moteur d'une voiture qui fournit des vitesses différentes pour l'alternateur, le ventilateur et d'autres accessoires. * Au moins 25 kHz, probablement plusieurs fois.

Une note de sécurité: le courant continu qui alimente l'onduleur est d'environ 300 V environ, et est rendu lisse par de grands condensateurs qui stockent l'énergie pendant des millisecondes tandis que la tension instantanée du courant alternatif entrant n'est pas à, ou près de, son pic. Ils peuvent conserver leur charge après avoir débranché le cordon d'alimentation et constituent un risque d'électrocution dangereux, voire mortel.

L'onduleur utilise des semi-conducteurs, traditionnellement des transistors de puissance, pour commuter rapidement le courant continu soit complètement en marche, soit complètement éteint à haute fréquence. Lorsqu'ils sont allumés, ces semi-conducteurs sont très efficaces, perdant juste un peu d'énergie sous forme de chaleur, et lorsqu'ils sont éteints, c'est encore mieux. Les transitions lors du changement sont rapides mais nécessitent une bonne ingénierie. C'est la partie "mode de commutation". (Oui, il y a un oscillateur pour fournir la synchronisation des commutateurs.)

Les onduleurs qui font partie des installations d'énergie solaire fournissent du courant alternatif à la fréquence de la région, 50 Hz dans une grande partie du monde et une partie du Japon, et 60 Hz pour l'Amérique du Nord, l'autre partie du Japon, et iirc la plupart (sinon la totalité) centrale et les pays d'Amérique du Sud.

Il y a quelque temps, il a été suggéré que la future alimentation domestique et des petits bureaux serait à deux tensions, 320 V (très probablement DC, iirc) et quelque chose comme 24 ou 32 V, si je me souviens bien, également DC. La haute tension serait pour les appareils nécessitant beaucoup de puissance.

Avant la Rural Electrification Administration, le courant continu de 32 volts était courant, de même que les petites éoliennes. Essayez Wincharger ™ pour une marque de commerce.

Les longues lignes de transmission de courant alternatif à haute tension présentent des pertes importantes, peut-être à cause de la capacité ainsi que de la résistance. Les lignes CC haute tension, cependant, ont des pertes beaucoup plus faibles. Bien que la France ait eu une liaison HVDC pionnière avec des générateurs et moteurs isolés en série, il a fallu du temps, des décennies probablement, pour développer des onduleurs, en particulier. La conversion fiable d'un mégavolt DC à des centaines de mégawatts en AC n'est pas pour les amateurs!

Alimentation et historique connexe

C'est vraiment une mauvaise appellation. Ce sont vraiment des convertisseurs de puissance . L'électricité est fournie par les générateurs du réseau public, qui sont entraînés par des turbines. Au début des années 1920, tous les récepteurs radio étaient alimentés par des batteries, des batteries A (généralement des batteries de voiture, toutes les 6 V) et des batteries B , non rechargeables, de 22½ V et de multiples de celles-ci, jusqu'à 135 V. mais a duré la moitié de l'éternité, apparemment. Ces batteries de voiture étaient antérieures aux types scellés / régulés par soupape, et l'acide sulfurique dilué était désagréable pour les sols et les tapis du salon. La recharge était une nuisance. Les batteries B comprenaient de nombreuses piles au zinc-carbone de 1,5 V et leur coût n'était pas négligeable.

À l'époque, l'électricité domestique devenait assez courante et il était vraiment nécessaire de faire fonctionner les radios à partir de l'énergie domestique. Au début, les dispositifs de remplacement des piles ont fait le travail, et afaik ceux-ci ont été appelés "alimentations", également "éliminateurs de batterie". Le terme a attiré l'attention des ingénieurs radio et, depuis lors, est resté utilisé pour les convertisseurs de ligne / secteur CA en CC.

Notes connexes:

Avant que le 110 volts (120?) Ne devienne la norme pour les services publics en courant continu aux États-Unis, les premiers services publics en courant continu variaient de 50 à 500 V. * La première application répandue pour les moteurs électriques était les ventilateurs rotatifs, généralement sur table. Des courroies d'entraînement ont été utilisées pour quelques-uns. Les collecteurs de ventilateurs anciens préservent l'histoire des premiers moteurs électriques. * Une annonce, reproduite en ligne, par un des premiers fabricants de ventilateurs proposait cette gamme de tensions.

L'alimentation CC utilitaire n'a pas rapidement disparu. La ville de New York disposait de 110 V CC alimentés dans au moins une salle de bal de l'hôtel après 1960. (Les entraînements d'ascenseurs DC peuvent encore exister, même aujourd'hui.) L'Audio Engineering Society a organisé son exposition annuelle de la convention au début des années 1960 à l'hôtel New Yorker. Lorsque les expositions ont été installées pour la première fois, peu de temps après que les appareils ont été branchés et allumés, ils semblaient morts, mais les transformateurs de puissance et les moteurs qui y étaient surchauffaient; certains pourraient avoir été gravement endommagés. L'alimentation en courant continu vers un appareil uniquement en courant alternatif ne déclenche apparemment pas les disjoncteurs ni ne fait sauter les fusibles.

Tu l'as deviné! Les prises murales n'étaient pas marquées comme DC et avaient les fentes standard appariées que nous avions tous avant la mise à la terre du troisième fil de sécurité.

Il y a plusieurs décennies, il était courant d'utiliser des testeurs pour vérifier si l'alimentation était CA ou CC. Parmi ces testeurs, il y avait du papier de test de polarité, qui avait été traité avec un peu de sel ionique. DC a créé une couleur sur un seul fil. Les petits types d'ampoules au néon avec des fils attachés étaient et sont encore un autre. Seule l'électrode négative brille.

Parallèlement à cela, les appareils ont été annoncés comme OK pour une utilisation sur AC ou DC. Les moteurs bruyants à grande vitesse des aspirateurs et des perceuses électriques à fil, entre autres, sont remarquables. Ces moteurs ont des "balais" en carbone, des commutateurs et des rotors enroulés avec du fil magnétique. Fondamentalement, ce sont des moteurs à courant continu avec des noyaux de champ laminés et un espace d'air légèrement plus large autour du rotor. De plus, les radios d'avant la Seconde Guerre mondiale, notamment l'omniprésent tube à cinq tubes, fonctionnaient bien sur DC - inversez la fiche d'alimentation, si elles étaient apparemment "mortes" sur DC.

Les premiers moteurs de tramways, tous à courant continu, utilisaient des brosses métalliques en cuivre (alliage?) Pour contacter leurs commutateurs. Ceux-ci ne fonctionnaient tout simplement pas, alors les blocs de carbone ont pris leur place. Le nom d'origine est resté.

Apparemment, de nombreux interrupteurs d'éclairage étaient rotatifs. Lorsque vous tourniez le bouton, vous remontiez un ressort, et après un quart de tour, le mécanisme déverrouillait soudainement les contacts, pour rompre l'arc. (Pas d'aimants d'éruption?) Essayez "Ark-Les" ™ pour une marque de commerce. C'est peut-être la raison pour laquelle nous disons «allumer / éteindre» une lumière, bien que les lampes de bureau et de table avec prises de courant aient parfois des boutons rotatifs.

Les interrupteurs muraux plus anciens pour l'éclairage des pièces, le type de levier haut / bas omniprésent, faisaient un déclic distinctif lorsqu'ils étaient actionnés. Cela devait simplement être de briser les arcs DC. Mon apt. a les deux types

Le Massachusetts exigeait auparavant que les interrupteurs d'éclairage de la salle de bains soient à l'extérieur de la porte de la pièce. (Mon appartement fait, construit en 1957.) Apparemment, les gens ont été électrocutés, peut-être parce que les couvercles amovibles des commutateurs rotatifs n'étaient pas toujours fidèlement remplacés.

En effet, l'histoire de la protection contre les chocs électriques n'a cessé de s'améliorer. Un ventilateur électrique assez tôt avait des connexions exposées et ce qui ressemblait à de grandes et longues liaisons fusibles sur le dessus, sans couvercle.

Même aujourd'hui, les interrupteurs à défaut d'arc pour les circuits domestiques et les petits bureaux sont rares (et plutôt chers). Dans l'industrie et les services publics, où beaucoup d'énergie est gérée, l'arc électrique est un grave danger, pris au sérieux.

Il y a quelque temps, je suis tombé sur une explication pour les trous aux extrémités de nos fiches de cordon d'alimentation ordinaires de l'hémisphère occidental. Les premières prises murales n'avaient pas de ressorts en alliage ferreux, sans doute en raison d'une éventuelle corrosion. Les alliages à ressorts non ferreux de l'époque pouvaient apparemment et ont perdu leur trempe, et les bouchons tombaient! Des fossettes dans les contacts de sortie ont engagé les trous, au moins pour faire face aux retombées, si elles ne maintiennent pas un bon contact.

Les appareils électriques très tôt avaient des cordons d'alimentation se terminant par des filetages mâles, les mêmes que ceux de nos ampoules.

Si ces détournements sont de mauvaises manières, je m'excuse!


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Vous pouvez alimenter votre maison en courant continu, mais le problème demeure que, si la plupart des appareils rectifient le courant alternatif en courant continu, ils sont conçus pour une entrée CA. C'est pourquoi vous avez besoin d'un onduleur, même s'il est en perte, vous alimentez vos appareils électroniques pour lesquels ils ont été conçus. Même dans ce cas, les systèmes solaires raccordés au réseau dont vous parlez ne contribuent qu'à augmenter la puissance du réseau. Vous avez besoin de beaucoup de panneaux solaires et de tampons (batteries) pour vous séparer complètement du réseau, et même dans ce cas, votre capacité est limitée à votre configuration, au lieu de pouvoir tirer dynamiquement du réseau en cas de besoin. En me basant davantage sur l'opinion, je ne pense pas que cela en vaudrait la peine et vous manquez beaucoup d'avantages. Par exemple, disons que 50% de la population reçoit des panneaux solaires, ce qui n'est pas suffisant pour répondre individuellement à leurs besoins énergétiques. cependant, avec une configuration et des onduleurs basés sur le raccordement au réseau, ils peuvent réduire la charge de la société de production d'électricité elle-même. Cependant, je m'interroge également sur la sécurité du courant continu avec les normes de câblage actuelles. Peut-être que quelqu'un de plus expérimenté pourrait sonner, mais comme le courant alternatif n'est pas à la tension de crête tout le temps (revient à 0 V), cela donne un peu de marge de refroidissement. DC d'autre part est constant.


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Je suppose que vous pourriez alimenter un appareil électronique CA alimenté par SMPS évalué à 220 V avec 310 V CC sans aucun risque.
Cornelius

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Un problème avec le courant continu haute tension est qu'il est plus difficile de commuter. Les commutateurs et relais doivent être (généralement) fortement déclassés. Avec AC, le passage à zéro éteindra tout arc entre les contacts nouvellement ouverts, tandis qu'avec Dc, l'arc peut continuer et endommager ou détruire les contacts.
DoxyLover

@DiegoCNascimento - Nevermind - d'une manière ou d'une autre, en lisant le commentaire original de Cornelius, j'ai complètement sauté "SMPS" et j'ai pensé qu'il parlait de l'équipement de tension de ligne en général. Je vais supprimer mes commentaires précédents.
DoxyLover

@Cornelius Pourquoi pas 220V DC?
user253751

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Vous POUVEZ faire cela. Si vos appareils ont été construits pour utiliser DC. Ce qu'ils ne sont pas. Puisque les maisons sont câblées pour le courant alternatif, les fabricants d'appareils conçoivent et construisent pour utiliser le courant alternatif. C'est la principale chose qui vous retient.

Il existe des normes dans différentes parties du monde pour ce à quoi le courant alternatif devrait ressembler (120 Volts à 60 Hz pour les États-Unis, 220 Volts à 50 Hz pour l'Europe, par exemple) et les ampoules, aspirateurs, téléviseurs, ordinateurs, etc. sont fabriqués selon ces normes. Pour autant que je sache, il n'y a pas de norme internationalement reconnue pour le courant continu. Ergo, bonne chance pour trouver des appareils qui utiliseront la distribution d'alimentation CC. Il y en a quelques-uns qui utilisent 12 Volts DC, destinés à être utilisés dans des véhicules et des bateaux, mais ils sont assez limités.

J'ai longtemps pensé qu'il serait idéal de câbler une maison pour 500 Volts DC et d'avoir des onduleurs au point d'utilisation qui pourraient produire ce que vous voulez. 500 Volts vous permettrait d'alimenter n'importe laquelle de vos charges existantes avec le même câblage (la section des fils limite les ampères; tension plus élevée = ampères inférieurs pour une charge donnée afin que les fils puissent gérer AU MOINS autant qu'auparavant). 500 VDC est également la spécification maximale pour la charge rapide des véhicules électriques que je connaisse.

Si vous fournissiez 500 VDC à travers la maison, un circuit PWM, un IGBT et un pont en H suffiraient pour l'inverser en n'importe quelle tension alternative <353 Volts. Si nous créons de l'AC au point d'utilisation, pour un plugin, pas pour toute la maison, les composants pour cela pourraient être beaucoup plus petits et moins chers. Oui, vous en mettriez un ou deux dans chaque socket, ce qui augmenterait le coût total. Mais il serait possible de brancher cette chaîne stéréo conçue pour les États-Unis à côté de la lampe conçue pour l'Europe (ou vice versa). Ou, une variation de cet appareil dans la prise pourrait fournir directement au CC votre ordinateur portable, votre téléviseur à écran plat, etc., sans reconvertir DC -> AC -> en DC avec la brique d'alimentation. On peut dire que la conversion de CC haute tension en CC basse tension serait plus efficace que ce processus. Et "efficace"

Il y a quelques années, je lisais un article de quelqu'un qui a câblé sa maison pour le 120 VAC @ 60 Hz (USA) et 48 VDC. Il était hors réseau, ajoutant régulièrement plus de charges et essayait d'éviter de dépenser de l'argent pour un nouvel onduleur de plus grande capacité, plus de batteries et plus de panneaux solaires. Il a choisi 48 VCC car il pouvait obtenir des convertisseurs abaisseurs simples basés sur des résistances pour d'autres appareils CC. Son répondeur s'est enfui de DC, au lieu d'une "verrue murale" branchée sur AC. Idem pour son ordinateur portable. Ses lumières de sécurité à détection de mouvement utilisaient les deux; le détecteur de mouvement était câblé à DC abaissé (oui, il devait casser le boîtier et le modifier lui-même) et l'éclairage utilisait AC. Le passage de diverses choses à DC était suffisamment efficace pour que sa batterie existante dure beaucoup plus longtemps et qu'il puisse rester avec son onduleur et son générateur solaire existants. Le système résultant, bien que plus complexe, était plus efficace. Cela ressemble au genre de chose que vous demandez.

Les maisons utilisent le courant alternatif car il était plus facile de fabriquer des transformateurs élévateurs pour le courant alternatif lorsque toute cette infrastructure a commencé à être construite. Au moins une personne a fait référence à la guerre des courants. Westinghouse et Tesla (partisans du courant alternatif) ont gagné Edison (partisan du courant continu) parce que la facilité de montée / descente de la tension alternative a rendu efficace et relativement bon marché la construction de quelques centrales électriques et la distribution de l'énergie haute tension partout dans la création, puis le réduire à des niveaux utilisables plus près du point d'utilisation. DC exigeait que l'électricité soit produite très localement, car il était difficile de monter / descendre. À l'époque, l'augmentation du courant continu signifiait que vous aviez un moteur basse tension qui faisait tourner un générateur haute tension. Ils n'avaient pas de commutation à semi-conducteurs à semi-conducteurs à cette époque.


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Pardonnez-moi si j'ai mal compris quelque chose. Cependant, PWM ne crée pas lui-même un onduleur. Le PWM peut créer une forme d'onde sinusoïdale DC, mais il ne crée pas de forme d'onde AC. Cependant, similaire à la plupart des circuits de découpage dans les SMPS, cela empêcherait au moins la saturation bobine / induction, permettant le bon fonctionnement des éléments avec transformateurs au premier étage de leurs alimentations.
Jarrod Christman

Mise à jour de ma réponse, en étant un peu plus clair sur les circuits nécessaires au point d'utilisation. Meilleur?
Meower68

Ah oui, beaucoup plus clair, je ne voulais tout simplement pas que les gens se trompent.
Jarrod Christman

@JarrodChristman Deux (ou trois) sinusoïdes déphasés constituent cependant AC.
Chris Stratton

Oh, mon point de vue était que son message d'origine donnait l'impression que vous pouvez obtenir un courant alternatif à partir d'un signal DC PWM .... Bien que cela crée juste un décalage CC, car il n'y a pas de passage à zéro sans circuits supplémentaires (pour autant que je sois conscient). PWM DC fournit le courant fluctuant requis pour empêcher la saturation des composants d'induction, mais à proprement parler, ce n'est pas AC.
Jarrod Christman

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À propos de SMPS, sans aucune modification, vous pouvez avoir des problèmes pour l'exécuter sur DC.

Le redresseur DC BUS. Seules 2 diodes (considérant un redresseur à pont complet) seront conductrices, si elles sont de dimensions proches (sans marge de sécurité) elles peuvent poser problème. (Pour cela, il suffit de câbler le DC directement au bus DC ou de le remplacer par une diode à courant plus élevé).

Le PFC. Selon la façon dont le PFC est implémenté, cela peut devenir un problème. Certains contrôleurs s'attendaient à ce que les passages par zéro créent une représentation sinusoïdale du courant pour comparer et corriger la forme d'onde du courant de l'appareil. Dans ces cas où un PFC de type boost est utilisé, la tension au niveau du bus DC est plus élevée, donc résoudre cela est possible, mais pas aussi simple que d'alimenter DC en courant sans modifications.

À propos d'autres choses, certains appareils contrôlent la puissance appliquée à l'appareil par un contrôle de l'angle de phase. Sous DC, ils se verrouillent simplement.


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AC permet la transmission de puissance à de plus grandes distances avec moins de perte

Pas exactement, les pertes de chaleur sont minimisées en transmettant à haute tension car les pertes de chaleur sont généralement proportionnelles au carré du courant multiplié par la résistance, permettant des conducteurs peu coûteux et de longues distances.

... des panneaux solaires ... [pourquoi] cela n'est-il pas fait?

Recherchez le prix d'achat et d'entretien de suffisamment de panneaux solaires pour alimenter votre maison.

Pourriez-vous alimenter toute votre maison en utilisant DC?

Oui. La plupart des appareils numériques fonctionneront correctement sur DC. Les appareils comme les réfrigérateurs et les laveuses nécessitent un courant alternatif pour faire fonctionner les minuteries et les moteurs à courant alternatif.

Pourriez-vous réutiliser vos fils de maison existants?

Oui, le cuivre est du cuivre.

Cela ne se fait pas car c'est beaucoup plus cher. À long terme, cependant, il y a un retour sur investissement.


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Certains appareils modernes utilisent des moteurs BLDC triphasés et disposent d'un bus HV DC, de sorte qu'ils pourraient, en principe, fonctionner à partir de HV DC avec un minimum de modifications.
Spehro Pefhany

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Lorsque j'ai commencé à chercher dans les maisons à énergie solaire au début des années 90 (États-Unis), les choses étaient en train de changer.

L'ancienne façon de faire était comme l'a suggéré le questionneur: gérer la maison en 12V, avec des lumières 12V, un réfrigérateur 12V, etc. Certaines personnes ont préconisé 24V au lieu de 12V pour une meilleure efficacité de transmission dans la maison. I 12V était plus courant car il y avait déjà un marché pour les choses hors tension des batteries de voiture 12V.

Mais les onduleurs devenaient plus efficaces et moins chers, donc le conseil le plus moderne (au début des années 1990) était d'obtenir un onduleur et d'utiliser des lumières, des appareils, etc. au lieu de dépenser de l'argent dans des appareils 12V non standard et plus chers, acheter des panneaux PV supplémentaires.


Nous nous dirigeons vers le coût de l'installation qui domine le coût des panneaux et de l'onduleur. Se débarrasser de l'onduleur n'est pas une grosse économie de coûts. energy.gov/articles/…
Matt B.

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Salut: Lors du dimensionnement des fils pour une utilisation dans une maison, il y a deux considérations (1) l'intensité nominale du fil doit être supérieure au courant maximal qu'il transportera. Cela permet à un courant suffisant de circuler pour faire sauter le disjoncteur si le fil est surchargé et (2) la taille du fil doit être suffisamment grande pour que la chute de tension à la charge maximale soit inférieure à 2%.

Si vous essayez de câbler votre maison à 12 VDC, vous constaterez que vous avez besoin d'une barre omnibus (vous ne pouvez pas acheter de fil de diamètre suffisamment grand) pour transporter la même quantité d'énergie que vous obtenez à partir d'un circuit 120 AC 15 ampères. Même si vous n'alimentez que de faibles charges de courant, le coût du cuivre sera très élevé.

Mais alimenter une maison à partir de panneaux solaires n'a pas de sens économique en raison du coût des batteries. Il est préférable d'utiliser un onduleur interconnecté et de simplement pomper de l'énergie dans le réseau CA. Même dans ce cas, la plupart des onduleurs sont très proches des panneaux et produisent une tension de 240 VCA pour minimiser le coût en cuivre de l'alimentation des panneaux à la prise de 240 VCA la plus proche de la maison.

J'ai un panneau solaire de 200 W entraînant un petit onduleur branché sur une prise de 120 VCA après avoir traversé un Kill-A-Watt afin que je puisse voir la quantité d'énergie qu'il produit. Le panneau n'est pas visé et donc obtenir 60 watts est le pic d'une journée d'été.


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Je suis en désaccord avec bon nombre des autres réponses. Plus nos appareils sont avancés, plus votre proposition sera facile à mettre en œuvre - tant que nous parlons de tensions CC au niveau du bus (150-170 V aux États-Unis). Presque tout ce que nous utilisons fonctionne sur DC, donc il y a de toute façon une conversion de puissance - et heureusement, presque tous les appareils relativement nouveaux utilisent SMPS pour la conversion AC-DC; ces convertisseurs de puissance n'ont aucun problème à accepter les entrées DC (car la première chose qu'ils font avec l'entrée est de le rectifier de toute façon en DC). Les seuls appareils auxquels vous devez faire attention sont les gros moteurs électriques - bien que de nombreux nouveaux appareils utilisent des moteurs BLDC et triphasés entraînés par des contrôleurs qui, encore une fois, fonctionnent à courant continu. De plus, tout ce qui a une entrée transformateur - pensez aux récepteurs stéréo hi-fi - va avoir des problèmes de fonctionnement sur DC. Pour ces appareils,

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